ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM AUTENTIKASIPENGGUNA PADA WEB MENGGUNAKAN METODE MULTIPLE-KEYRSA SKRIPSI FAUZANA S

Transkripsi

1 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM AUTENTIKASIPENGGUNA PADA WEB MENGGUNAKAN METODE MULTIPLE-KEYRSA SKRIPSI FAUZANA S PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 2 2013

3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM AUTENTIKASI PENGGUNA PADA WEB MENGGUNAKAN METODE MULTIPLE-KEY RSA SKRIPSI Diajukanuntukmelengkapitugasakhirdanmemenuhisyaratmemperoleh ijazahsarjanailmu Komputer FAUZANA S PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

4 ii PERSETUJUAN Judul : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM AUTENTIKASI PENGGUNA PADA WEB MENGGUNAKAN METODE MULTIPLE-KEY RSA Kategori : SKRIPSI Nama : FAUZANA S Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen Fakultas Komisi Pembimbing : : ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 13 Juni 2013 Pembimbing 2 Pembimbing 1 M. Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc, MEM Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

5 iii PERNYATAAN ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM AUTENTIKASI PENGGUNA PADA WEB MENGGUNAKAN METODE MULTIPLE-KEY RSA SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, 12 Juni2013 Fauzana S

6 iv PENGHARGAAN Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang hanya dengan rahmat dan izin-nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer. 2. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1IlmuKomputer dan Dosen Pembimbing. 3. Bapak M. Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc, MEM selaku Dosen Pembimbing. 4. Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, MITdan Ibu Dian Wirdasari, S.Si, M.Kom selaku Dosen Pembanding. 5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, seluruhtenaga pengajar dan pegawai diprogram Studi S1Ilmu Komputer Fasilkom-TIUSU. 6. Ayahanda Sudirman Chaniago dan ibunda Farni Fachruddin, serta kakanda Muhammad Hasief yang selalu memberikan kasih sayang dan dukungannya kepada penulis. 7. Rekan-rekan kuliah, khususnya Fithri Rizqi Khairani Nasution dan Murni Novita Sari, serta teman-teman ca8in, Zulwita Hariyati, Fany Fairina Nadyaningrum, Nurul Ulfah Primadini, Uswatun Hasanah, Annissa Fadilla, AuliaAkbar Harahap, dan Idris Siddiq yang selalu memberikan semangat dan dorongan kepada penulisselama menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah SWT melimpahkan berkahkepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.akhirnya, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pribadi, keluarga, masyarakat, organisasi dan negara. Medan, 12 Juni 2013 Penulis

7 v ABSTRAK Sistem berbasis web dengan banyak pengguna memerlukan proses autentikasi untuk pemberian akses karena setiap pengguna sistem memiliki peran yang berbeda-beda satu sama lainnya. Proses autentikasi dilakukan untuk memeriksa identitas pengguna berdasarkan nama pengguna dan kata sandi. Salah satu mekanisme yang digunakan untuk proses autentikasi ini adalah Multiple-KeyRSA. Algoritma ini membangkitkan satu kunci utama dari seluruh kunci-kunci lainnya. Kunci-kunci dibangkitkan dengan syarat bahwa kunci yang akan dibangkitkan merupakan bilangan ganjil dan relatif prima terhadap kunci-kunci yang telah dibangkitkan sebelumnya. Pembangkitan kunci menggunakan konsep Strong Prime yang diimplementasikan dengan algoritma Gordon. Untuk membangkitkan bilangan prima, bilangan dibangkitkan secara acak dan diuji menggunakan algoritma Miller-Rabin. Implementasi sistem menggunakan bahasa pemrograman Python 2.7, framework Flask dan database MongoDB. Sistem diuji dengan kata sandi sepanjang 8 karakter, user sebanyak 2 hingga 10 pengguna dan panjang kunci maksimum 4096 bit dengan interval 512 bit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk setiap panjang kunci berbanding lurus terhadap kata sandi yang dienkripsi. Selain itu, setiap bit kunci yang dibangkitkan menggunakan algoritma Gordon akan memiliki digit yang lebih panjang dari yang diharapkan. Rata-rata keseluruhan proses enkripsi adalah detik dan dekripsi adalah detik dengan kompleksitas waktu enkripsi maupun dekripsi pada kasus terbaik dan rata-rata ialah Ο(log(nn) 2 ) dan pada kasus terburukialah Ο(log(nn) 3 ). Kompleksitas waktu algoritma Miller-Rabin ialah Ο(kk log 3 nn), dengan kk = banyaknya nilai yang diuji atau nn = jumlah digit nn. Kompleksitas waktu algoritma Gordon ialah Ο( nn log 3 nn). Kata Kunci: Kriptografi, Multiple-Key RSA, Strong Prime, Miller-Rabin, Gordon.

8 vi ANALYSIS AND DESIGN OF USER AUTHENTICATIONSYSTEM ON THE WEB USING MULTIPLE KEYRSA ABSTRACT Web-based system with many users requires authentication process for granting user acces because each user has different role. Authentication process is performed to verify the identity of the user based on username and password. One mechanism that is used for the authentication process is Multiple-Key RSA. These algorithms generate a main key from all other keys. The keys are generated such that the next key is odd number and coprime to the keys that had been generated previously. Key generation use the concept of a Strong Prime that implemented with Gordon algorithm. A number randomly generated and tested using the Miller-Rabin algorithm to generate prime number. System is implemented using Python 2.7 programming language, Flask framework and MongoDB database. The system was tested with 8 characterspassword, with 2 up to 10 users and 4096 bitsmaximum key length with 512 bit interval. The results show that for each key length and encrypted password is linear ratio. Additionally and occasionally, every bit key generated using algorithms Gordon islonger than expected. Overall average is second for encryption process and the decryption is second with Ο(log(nn) 2 )time complexity of encryption and decryption in best and average caseand worst case isο(log(nn) 3 ). Time complexity of Miller-Rabin algorithm is Ο(kk log 3 nn), with k = number of tested values or nn = numberofdigits. Gordon algorithm time complexity is Ο( nn log 3 nn). Keyword: Cryptography, Multiple-Key RSA,Strong Prime, Miller-Rabin, Gordon.

9 vii DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran ii iii iv v vi vii ix x xi Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah 2 1.4Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 3 BabII Landasan Teori 2.1 Kriptografi Definisi Kriptografi Tujuan Kriptografi Sistem Kriptografi Sistem Kriptografi Klasik (Simetris) Sistem Kriptografi Modern (Asimetris) Sistem Kriptografi Kunci Publik Teori Bilangan Integer Faktor Persekutuan Terbesar Algoritma Euclid dan Extended Euclid Invers Modulo ϕ Euler Eksponensial Modulo Sistem Kriptografi RSA Pembangkitan kunci RSA Enkripsi RSA Dekripsi RSA Sistem Kriptografi Multiple-KeyRSA Algoritma Miller-Rabin Strong Prime Penelitian yang Relevan 14

10 viii Bab III Analisis dan Perancangan 3.1 Analisis Sistem Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Kebutuhan Fungsional Kebutuhan Nonfungsional Analisis Proses Perancangan Sistem Flowchart Flowchart Pembangkitan Kunci Flowchart Algoritma Miller-Rabin Flowchart Algoritma Gordon Data Flow Diagram (DFD) DFD Level DFD Level DFD Level 2 Proses DFD Level 2 Proses DFD Level 2 Proses Kamus Data Mockup Index Page Status Page Setting Page Reset Page System Page 29 Bab IV Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Index Page Status Page Setting Page System Page Reset Page Pengujian Skenario Enkripsi Skenario Pembangkitan Kunci dan Proses Dekripsi Pengujian dan Analisis Hasil Enkripsi dan Dekripsi Pengujian dan Analisis Waktu Eksekusi Miller-Rabin Primality Test Pengujian dan Analisis Waktu Eksekusi Gordon Strong Prime Pengujian dan Analisis Waktu Eksekusi Pembangkitan Kunci 43 Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 46 Daftar Pustaka 47

11 ix DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Kamus Data Keys 27 Tabel 3.2 Kamus Data User_log 27 Tabel 3.3 Kamus Data Users 28 Tabel 4.1 Enkripsi kata sandi 37 Tabel 4.2 Dekripsi kata sandi 37 Tabel 4.3 Pasangan Kata Sandi dan Kunci setiap User 38 Tabel 4.4 Panjang Ciphertext, Rata-rata lama eksekusi proses Enkripsi dan Dekripsi untuk setiap Panjang Kunci 39 Tabel 4.5 Kode enkripsi pesan 39 Tabel 4.6 Kode dekripsi pesan 40 Tabel 4.7 Rata-rata lama eksekusi Miller-Rabin Primality Test untuk setiap Panjang Kunci 42 Tabel 4.8 Kode algoritma Miller-Rabin 42 Tabel 4.9 Rata-rata lama eksekusi algoritma Gordon untuk setiap Panjang Kunci 43 Tabel 4.10 Kode Pembangkit Bilangan Prima 44 Tabel 4.11 Kode algoritma Gordon 44 Tabel 4.12 Rata-rata lama eksekusi Pembangkitan Kunci Multiple-Key RSA untuk setiap Panjang Kunci 45

12 x DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Skema Sistem Kriptografi Klasik 7 Gambar 2.2 Skema Sistem Kriptografi Kunci Publik 8 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Masalah Penelitian 17 Gambar 3.2 Flowchart Pembangkitan Kunci 21 Gambar 3.3 Flowchart A. Algoritma Miller-Rabin B. Fungsi Witness 22 Gambar 3.4 Flowchart Algoritma Gordon 23 Gambar 3.5 DFD Level 0 24 Gambar 3.6 DFD Level 1 25 Gambar 3.7 DFD Level 2 Proses 1 25 Gambar 3.8 DFD Level 2 Proses 2 26 Gambar 3.9 DFD Level 2 Proses 4 27 Gambar 3.10 Mockup Index page 28 Gambar 3.11 Mockup Status page 29 Gambar 3.12 Mockup Setting page 29 Gambar 3.14 Mockup System page 30 Gambar 4.1 Index Page 32 Gambar 4.2 Status Page 33 Gambar 4.3 Setting Page 34 Gambar 4.4 System Page 35 Gambar 4.5 Reset Page 36 Gambar 4.6 Grafik Panjang Kunci terhadap Panjang Kata Sandi Terenkripsi 39 Gambar 4.7 Grafik Panjang Kunci terhadap lama Proses Enkripsi 40 Gambar 4.8 Grafik Panjang Kunci terhadap lama Proses Dekripsi 40 Gambar 4.9 Grafik Panjang Kunci terhadap lama eksekusi Miller-Rabin Primality Test untuk setiap Jumlah Pengguna 41 Gambar 4.10 Grafik Panjang Kunci terhadap lama eksekusi algoritma Gordon untuk Setiap Jumlah Pengguna 43 Gambar 4.11 Grafik Panjang Kunci terhadap lama Pembangkitan Kunci untuk Setiap Jumlah Pengguna 45

13 xi DAFTAR LAMPIRAN Halaman A. Listing Program A-1 B. Curriculum Vitae B-1